Een ronde cilinder lijkt een eenvoudige vorm, maar de stroming eromheen kan abrupt veranderen wanneer de snelheid toeneemt. Tijdens deze zogeheten drag crisis daalt de luchtweerstand sterk doordat de grenslaag overgaat en de stroming later loslaat. Onderzoekers van het Indian Institute of Technology Kanpur onderzochten dit proces experimenteel bij drie zeer lage turbulentieniveaus: 0,06%, 0,51% en 0,76%. Met drukmetingen rond de cilinder bepaalden zij de weerstands- en liftkrachten en onderscheidden zij verschillende stromingstoestanden. Bij het laagste turbulentieniveau bleek het ontstaan en verdwijnen van een laminaire separatiebel gekoppeld aan de vorming en afschudding van een wervel aan dezelfde zijde van de cilinder. Bij meer achtergrondturbulentie verschoof de drag crisis naar een lager Reynoldsgetal en verdwenen meerdere overgangstoestanden. Uiteindelijk ontstonden bij alle onderzochte niveaus twee stabiele separatiebellen. De resultaten tonen dat kleine verschillen in de instromende turbulentie een grote invloed kunnen hebben op metingen en voorspellingen rond cilindrische constructies.
Oorspronkelijke bron:
Physical Review Fluids – American Physical Society
Effect of low-intensity free-stream turbulence on the dynamics of laminar separation bubble over a circular cylinder
Aditya Desai en Sanjay Mittal, Indian Institute of Technology Kanpur, India.
Zelfs geringe achtergrondturbulentie kan de separatie en wervelafschudding rond een ronde cilinder veranderen.